高中生物 3.3 DNA的复制 ppt课件

1、2.2.外侧外侧: :由由 和和 交替衔接构成根本骨架交替衔接构成根本骨架; ;1.1.由两条脱氧核苷酸链由两条脱氧核苷酸链 平行盘旋而成的平行盘旋而成的 . . 构造；构造；3.3.内侧内侧: :两条链上的碱基经过两条链上的碱基经过 构成碱基对构成碱基对. . 碱基对的构成遵照碱基对的构成遵照 ，即，即A A一定一定 要和要和 配对配对( (氢键有氢键有 个个),G),G一定和一定和 配对配对 ( (氢键有氢键有 个个) )。4.4.双链双链DNADNA中腺嘌呤中腺嘌呤(A)(A)的量总是等于的量总是等于 . . 的量，鸟嘌呤的量总是等于的量，鸟嘌呤的量总是等于 的量的量. .反向反向双螺旋

2、双螺旋脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸氢键衔接氢键衔接碱基互补配对原那碱基互补配对原那么么T2C3胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T)胞嘧啶胞嘧啶(C)(C)第第3 3节节 DNA DNA的复制的复制 沃森和克里克发表了沃森和克里克发表了DNA双螺旋模型之后不久，于同年又紧接着发表了双螺旋模型之后不久，于同年又紧接着发表了DNA自我复制的假说：自我复制的假说：DNA分子复制时，分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基互补配对原那么，经过构

3、成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成碱基互补配对原那么，经过构成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个的每个DNA分子中，都保管了原来分子中，都保管了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保管复制。被称做半保管复制。 要分析要分析DNADNA的复制终究是半保管复制还是全保的复制终究是半保管复制还是全保管的，就需求区分亲代与子代的管的，就需求区分亲代与子代的DNADNA实验结论：实验结论：DNA的复制是以半保管的方式进展的的复制是以半保管的方式进展的重带重带(下部下部)15N/ 15N15N/ 15N中带中带(中间中间)15N/ 14

4、N15N/ 14N轻带轻带(上部上部)14N/ 14N14N/ 14N中带中带(中间中间)15N/ 14N15N/ 14N这个实验中是如何区分亲代与子代的这个实验中是如何区分亲代与子代的DNADNA分子的？分子的？参考：本实验是根据半保管复制原理和参考：本实验是根据半保管复制原理和DNADNA密度的密度的变化来设计的，在本实验中根据试管中变化来设计的，在本实验中根据试管中DNADNA带所在带所在的位置就可以区分亲代与子代的的位置就可以区分亲代与子代的DNADNA。因因DNA复制采用半保管的方式，复制采用半保管的方式，所以一个所以一个DNA分子经几代复制后的分子经几代复制后的一切一切DNA中，只

5、需两个中，只需两个DNA分子含分子含有原有原DNA链。但一切链。但一切DNA与原与原DNA所带的信息脱氧核苷酸的陈列序所带的信息脱氧核苷酸的陈列序完全一样。变异除外完全一样。变异除外 拓展延伸拓展延伸世世代代分子分子总数总数DNADNA分子在离心管分子在离心管中位置中位置不同不同DNADNA分子占全部分子占全部DNADNA分子之比分子之比1515N N分子分子杂种分子杂种分子1414N N分子分子0 01 12 23 3n n根据上面实验过程根据上面实验过程, ,完成以下表格完成以下表格全在下部全在下部12482n全在中部全在中部中中+ 上上中中+ 上上2/2n2/2n中中+(1-2/2n)+

6、(1-2/2n)上上112/2n1- 2/2n课堂练习：课堂练习：1.1.概念：概念：是指以亲代是指以亲代DNA为模板为模板合成子代合成子代DNA的过程。的过程。2.2.时间：时间： 细胞有丝分裂的间期细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的和减数第一次分裂的间期间期3.3.场所：场所： 细胞核细胞核( (主要主要) )4.4.过程：过程：解旋：解旋：碱基配对：碱基配对： ( (复制复制) )螺旋化螺旋化: : DNA DNA利用能量利用能量, ,在解旋酶的作用下，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。把两条螺旋的双链解开。 以解开的每一段母链为模板，在以解开的每一段母链为模板，在DNADNA聚

7、合酶等酶的作用下聚合酶等酶的作用下, ,利用细胞中利用细胞中游离的游离的4 4种脱氧核苷酸为原料种脱氧核苷酸为原料, ,按碱基按碱基互补配对原那么，各自合成与母链互互补配对原那么，各自合成与母链互补的一段子链。补的一段子链。 随着模板链的解旋随着模板链的解旋, ,新合成的子链新合成的子链不断延伸。同时，每条新链与对应的不断延伸。同时，每条新链与对应的模板链环绕成双螺旋构造。一个模板链环绕成双螺旋构造。一个DNADNA构构成两个完全一样的子代成两个完全一样的子代DNADNA分子。分子。 模板：模板：6.6.条件：条件：亲代亲代DNADNA分子的两条母链。分子的两条母链。细胞中游离的细胞中游离的4

8、 4种脱氧核苷酸。种脱氧核苷酸。ATP。DNA解旋酶，解旋酶，DNA聚合酶等。聚合酶等。能量：能量：酶：酶：原料：原料：5.5.特点：特点：边解旋、边复制；边解旋、边复制；半保管复制半保管复制DNA聚合酶：将脱氧核苷酸衔接成冈崎片段。聚合酶：将脱氧核苷酸衔接成冈崎片段。DNA衔接酶：将冈崎片段衔接成脱氧核苷酸长链。衔接酶：将冈崎片段衔接成脱氧核苷酸长链。半保管复制半保管复制 DNA分子复制时，分子复制时，DNA分子的双螺旋将解分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸根据碱基链作为复制的模板，游离的脱氧

9、核苷酸根据碱基互补配对原那么，经过构成氢键，结合到作为模互补配对原那么，经过构成氢键，结合到作为模板的单链上。板的单链上。 由于新合成的每个由于新合成的每个DNA分子中，都保管了原分子中，都保管了原来来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保管复制。被称做半保管复制。 DNA分子经过复制，将遗传信息从亲分子经过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，从而使生物前后代坚持了代传给了子代，从而使生物前后代坚持了遗传信息的延续性。遗传信息的延续性。7. DNA复制的意义：复制的意义： DNA分子独特的双螺旋构造，为复制分子独特的双螺旋构造，为复制提供了准确的模板

10、；经过碱基互补配对，提供了准确的模板；经过碱基互补配对，保证了复制可以准确地进展。保证了复制可以准确地进展。8.DNA准确复制的缘由：准确复制的缘由：亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，求次复制后，求DNA分子数分子数子代子代DNA分子数：分子数：含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数：分子数：不含亲代母链的不含亲代母链的DNA分子数：分子数：2n个个2个个2n-2个个与与DNADNA分子复制有关的计算分子复制有关的计算1.亲代母链与子代亲代母链与子代DNA新链数之比为：新链数之比为：2.含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数与子代分子数与子代DNA分子数分子数之比为：之比为：2/

11、2n+12/ 2n拓展：拓展：3.3.脱氧核苷酸总数失去脱氧核苷酸总数失去H2OH2O数数2 2例如：一个例如：一个DNA分子片段，经水解耗费分子片段，经水解耗费88个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？个水分子，得到多少个脱氧核苷酸？ 1. 一个有一个有N15标志的标志的DNA分子放在没有标志分子放在没有标志的环境中培育的环境中培育,复制复制5次后标志的次后标志的DNA分子占分子占DNA分子总数的分子总数的 A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/322.1个个DNA分子经过分子经过4次复制次复制,构成构成16个个DNA分子分子,其中不含亲代母链的其中不含亲代母链的DNA分子为分子为 A.

12、2个个 B.8个个 C.14个个 D.32个个C C 课堂练习：课堂练习：3.一个被放射性元素标志双链一个被放射性元素标志双链DNA的噬菌体侵染的噬菌体侵染细菌细菌,假设此细菌破裂后释放出假设此细菌破裂后释放出n个噬菌体个噬菌体,那么那么其中具有放射性元素的噬菌体占总数的其中具有放射性元素的噬菌体占总数的 A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2C4.假设将含有一对同源染色体的精原细胞的假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用分子用15N标志，并供应标志，并供应14N为原料，该细胞进为原料，该细胞进展减数分裂产生的展减数分裂产生的4个精子中，含个精子中，含15N标志的标志的DN

13、A的精子所占比例为的精子所占比例为( )A.100% B.50% C.25% D.0A亲代亲代DNADNA分子经分子经 n n 次复制后，求次复制后，求2 2脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数子代子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：分子中脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：亲代脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数：新合成的脱氧核苷酸链数： 2n+1条条2条条2n+1-2条条1.一个双链一个双链DNA分子为第一代分子为第一代,经过经过3次自我复制，次自我复制，在第四代在第四代DNA分子中分子中,共有共有 条长链条长链,有有( )条第一代脱氧核苷酸的长链条第一代脱氧核苷酸的长链.A2 B4 C8 D16课

14、堂练习：课堂练习：DA2.一双链一双链DNA分子分子,在复制解旋时在复制解旋时,一条链上的一条链上的G变变成了成了C,那么那么DNA经经n次复制后次复制后,发生过失的发生过失的DNA占占 A.1/2 B.1/2n-1 C.1/2n D.1/2n+1A3. 由由15N标志细菌的标志细菌的DNA，然后又将，然后又将14N来供应这来供应这种细菌，于是该细菌便用种细菌，于是该细菌便用14N来合成来合成DNA，假设，假设细菌延续分裂三次产生了八个新个体，它们细菌延续分裂三次产生了八个新个体，它们DNA中的含中的含14N与与15N的脱氧核苷酸长链比例是的脱氧核苷酸长链比例是 A.7：1 B.2：1 C.1

15、：1 D.3：1 A(3)(3)复制过程中耗费的脱氧核苷酸数复制过程中耗费的脱氧核苷酸数 假设一亲代假设一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷分子含有某种脱氧核苷酸酸m个，那么经过个，那么经过n次复制后需求耗费该脱次复制后需求耗费该脱氧核苷酸个数为：氧核苷酸个数为：m 2n1 当只需计算第当只需计算第n次所需原料量时，可据第次所需原料量时，可据第n次次产生产生2n个子个子DNA，本次应需新构建子链，本次应需新构建子链2n条条每个子每个子DNA均有一条新子链，这均有一条新子链，这2n条新子链条新子链应相当于应相当于2n/2个个DNA,故本次所需原料应为故本次所需原料应为2n/2个个DNA乘以每个乘以每

16、个DNA中的该原料量。中的该原料量。m 2n11.某某DNA分子共有分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶个碱基，其中含胞嘧啶m个，那么个，那么该该DNA分子复制分子复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为为( )A.7a-m B.8a-m C.7a/2-m D.82a-m课堂练习：课堂练习：C2.具有具有1000个碱基对的某个个碱基对的某个DNA分子区段内有分子区段内有600个腺个腺嘌呤嘌呤,假设延续复制两次假设延续复制两次,那么需游离的胞嘧啶脱氧核苷那么需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目为酸数目为 A.400 B.600 C.1200 D.1800C1.DNA分子复制时，

17、解旋酶的作用部位是分子复制时，解旋酶的作用部位是 A.腺嘌呤和鸟嘌呤之间的氢键腺嘌呤和鸟嘌呤之间的氢键B.嘌呤和嘧啶之间的氢键嘌呤和嘧啶之间的氢键C.脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键脱氧核糖与含氮碱基之间的化学键D.脱氧核糖与磷酸之间的化学键脱氧核糖与磷酸之间的化学键课堂稳定：课堂稳定：B2.一个一个DNA分子复制终了后，新构成的分子复制终了后，新构成的DNA分子单链通分子单链通常是常是 A.DNA母链的一个片段母链的一个片段B.和和DNA母链之一完全一样母链之一完全一样C.和母链和母链DNA一样，但一样，但T被被U取代取代D.和和DNA母链稍有不同母链稍有不同B3.一个一个DNA分子自我复制后

18、构成两个分子自我复制后构成两个DNA分子，分子，这两个新的这两个新的DNA分子分子 A.分别由两条母链和两条子链构成分别由两条母链和两条子链构成 B.两条母链和两条子链随机结合而成两条母链和两条子链随机结合而成 C.分别由一条子链及一条母链结合而成分别由一条子链及一条母链结合而成 D.一条子链与另一条子链的母链结合一条子链与另一条子链的母链结合C 4.DNA分子的半保管复制方式使分子的半保管复制方式使 A.分子构造具有相对稳定性分子构造具有相对稳定性 B.能准确进展自我复制，保证亲代与子代之间的能准确进展自我复制，保证亲代与子代之间的延续性延续性 C.可以准确地指点蛋白质合成可以准确地指点蛋白

19、质合成 D.产生可遗传变异的时机产生可遗传变异的时机B 5以下关于以下关于DNA复制过程中，正确顺序是复制过程中，正确顺序是 互补碱基对互补碱基对0间氢键断裂间氢键断裂 互补碱基对之间构成氢键互补碱基对之间构成氢键 DNA分子在解旋酶作用下解旋分子在解旋酶作用下解旋 以母链为模板进展以母链为模板进展碱基互补配对碱基互补配对 子链与母链盘旋成双螺旋构造子链与母链盘旋成双螺旋构造 A B C DC6.有有100个碱基对的某个碱基对的某DNA分子片段，内含分子片段，内含60个胞嘧啶个胞嘧啶脱氧核苷酸，假设延续复制脱氧核苷酸，假设延续复制n次，那么在第次，那么在第n次复制时需次复制时需游离的胸腺嘧啶脱

20、氧核苷酸游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 个，这个，这n次复制共需次复制共需游离的腺嘧啶脱氧核苷酸游离的腺嘧啶脱氧核苷酸 个。个。A.40n-1 B.40n C.402n-1 D. 402n-1DC7.某一个某一个DNA的碱基总数中的碱基总数中,腺嘌呤为腺嘌呤为200个个,复制数次复制数次后后,耗费周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸耗费周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个个,该该DNA分子曾经复制了几次分子曾经复制了几次(是第几代是第几代) A.三次第四代三次第四代 B.四次第五代四次第五代 C.五次第六代五次第六代 D.六次第七代六次第七代B8.某双链某双链DNA分子中共有含分子中共有含N碱基碱基1400个，其中一条单个，其中一条单链上链上A+T：C+G=2：5。问该分子延续复制两。问该分子延续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是